Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian Suatu Tempat

Nilai tekanan udara antara satu tempat dengan tempat lain bisa jadi berbeda. Kondisi ini terjadi karena tekanan udara di suatu tempat dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat. Cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat dapat dilakukan menggunakan rumus P = 76 cmHg ‒ ^h/₁₀₀. Di mana h adalah ketinggian suatu tempat yang dinyatakan dalam satuan meter (m).

Salah satu sifat udara adalah menekan ke segala arah yang besar tekanannya dapat dinyatakan dalam sebuah nilai. Sekarang, tekanan udara dalam suatu wadah dapat diukur dengan alat yang disebut barometer atau manometer. Prinsip kerja dari alat ukur tekanan udara adalah sebuah percobaan yang dilakukan oleh Toricelli.

Besar tekanan udara di atmosfer nyatanya dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat. Bagaimana cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat? Bagaimana pengaruh ketinggian suatu tempat terhadap besar/ kecilnya tekanan udara di atmosfer pada suatu tempat dengan ketinggian tertentu?

Melalui halaman ini, sobat idschool dapat mencari tahu bagaimana cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat.

Table of Contents

• Hubungan Tekanan Udara dan Ketinggian Suatu Tempat
• Rumus dan Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian
• Contoh Soal dan Pembahasan
  • Contoh 1 – Soal dan Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian Suatu Tempat
  • Contoh 2 – Soal Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian
  • Contoh 3 – Cara Menghitung Tekanan Udara pada Ketinggian Tertentu

Hubungan Tekanan Udara dan Ketinggian Suatu Tempat

Hubungan besar tekanan udara di atmosfer dan ketinggian pada suatu tempat pertama kali disampaikan oleh Evangelista Torricelli pada tahun 1643. Percobaan tersebut kini dikenal dengan percobaan Torricelli (Toricelli’s Experiment).

Eksperimen sederhana untuk mengukur tekanan udara yang dilakukan oleh Torricelli menggunakan sebuah tabung kecil dan bejana berisi fluida. Pada awalnya, percobaan dilakukan menggunakan air namun diganti dengan air raksa (Hg) karena molekulnya lebih rapat.

Tabung kecil diisi raksa sampai penuh, begitu juga dengan bejana. Tabung kecil ditutup bagian ujungnya dan dibalikkan secara cepat ke dalam bejana yang berisi raksa.

Dari percobaan tersebut didapat bahwa permukaan raksa dalam tabung turun dan berhenti dan meninggalkan ruang vakum pada bagian atas kolom tabung. Tinggi kolom raksa dalam tabung di atas permukaan raksa dalam bejana adalah 76 cm.

Setelah percobaan dilakukan pada tempat yang memiliki ketinggian berbeda dari permukaan laut. Hasilnya, percobaan menunjukkan terdapat hubungan berbanding terbalik antara tekanan udara dengan ketinggian suatu tempat. Kesimpulan dari percobaan Torricelli adalah besar tekanan udara akan turun 1 cm Hg setiap ketinggian tempat naik 100 m.

Baca Juga: Apa Itu Tekanan Udara dan Faktor Apa Saja yang Mempengaruhi Besar Tekanan Udara

Rumus dan Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian

Berdasarkan percobaan Torricelli yang sudah dibahas di atas dapat disimpulkan dalam sebuah persamaan. Kesimpulan persamaan menyatakan rumus tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat seperti berikut.

Misalkan diketahui sebuah tempat terukur memiliki ketinggian 400 meter dari permukaan laut. Tekanan udara di permukaan laut sama dengan 1 atm. Besar tekanan udara pada suatu tempat dengan ketinggian 400 meter kemudian dapat diukur dengan rumus tekanan udara di atas.

Penyelesaian:
Berdasarkan informasi yang diberikan dapat diketahui beberapa nilai besaran berikut.

• Tekanan udara permukaan laut adalah 1 atm = 76 cmHg.
• Ketinggian tempat: h = 400 meter

Cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat h = 400 meter:
P = 76 cmHg – (h/100)
P = 76 cmHg – (400/100)
P = 76 cmHg – 4 = 72 cmHg

Jadi, tekanan udara di tempat tersebut adalah 72 cmHg.

Baca Juga: Tekanan Hidrostatik dan Tekanan pada Benda Padat

Contoh Soal dan Pembahasan

Berikut ini adalah contoh soal dan pembahasan bagaimana cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian suatu tempat. Sobat idschool dapat melatih kemampuan dan mengukur kemampuan sobat idschool melalui soal-soal di bawah. Dilengkapi juga dengan pembahasan soal yang dapat sobat idschool gunakan sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Soal dan Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian Suatu Tempat

Perhatikan tabel berikut!

Berdasarkan tabel tersebut pernyataan yang benar mengenai hubungan tekanan udara dengan ketinggian adalah ….
A. ketinggian tempat menghambat tekanan udara
B. semakin rendah tempat maka tekanan udaranya terhambat
C. semakin tinggi tempat maka tekanan udaranya semakin besar
D. semakin tinggi tempat maka tekanan udaranya semakin kecil

Pembahasan:
Percobaan Torricelli menghasilka sebuah kesimpulan bahwa tekanan udara berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat. Kondisi ini juga dapat terlihta jelas pada tabel. Semakin tinggi suatu tempat, besar tekanan udaranya semakin kecil.

Jadi, berdasarkan tabel tersebut pernyataan yang benar mengenai hubungan tekanan udara dengan ketinggian adalah semakin tinggi tempat makan tekanan udaranya semakin kecil.

Jawaban: D

Baca Juga: Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Contoh 2 – Soal Cara Menghitung Tekanan Udara Jika Diketahui Ketinggian

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

• Tekanan udara dari permukaan air laut: P₀ = 76 cmHg
• Ketinggian daerah P dari permukaan laut: h = 600 meter

Cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian daerah P:
P = 76 – 600/100
P = 76 – 6
P = 70 cmHg

Jadi, besar tekanan udara di daerah P sama dengan 70 cmHg.

Jawaban: B

Baca Juga: Hukum Archimedes

Contoh 3 – Cara Menghitung Tekanan Udara pada Ketinggian Tertentu

Perhatikan gambar berikut!

Diketahui tekanan udara di kota B adalah 700 mmHg. Tekanan udara di kota A dan C berturut-turut adalah ….
A. 680 mmHg, 730 mmHg
B. 730 mmHg, 680 mmHg
C. 730 mmHg, 750 mmHg
D. 750 mmHg, 730 mmHg

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa nilai besaran seperti berikut.  

• Tekanan udara di Kota B: P_B = 700 mmHg = 70 cmHg
• Ketinggian Kota A: h_A = 100 mdpl
• Ketinggian Kota C: h_C = 600 mdpl

Kesimpulan dari percobaan Toricelli menyatakan bahwa setiap kenaikan 100 m, besar tekanan udara turun 1 cmHg. Sehingga cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian Kota A dan Kota B dapat dilakukan seperti penyelesaian berikut.

Cara menghitung tekanan udara di Kota A (P_A):
P_A = 70 cmHg + (400 – 100)/100
P_A = 70 cmHg + 300/100
P_A = 70 cmHg + 3
P_A = 73 cmHg = 730 mmHg

Cara menghitung tekanan udara di Kota C (P_C):
P_c = 70 cmHg – (600 – 400)/100
P_c = 70 cmHg – 200/100
P_c = 70 cmHg – 2
P_c = 68 cmHg = 680 mmHg

Jadi tekanan udara di Kota A dan Kota C berturut-turut adalah 730 mmHg dan 680 mmHg.

Jawaban: B

Demikianlah ulasana cara menghitung tekanan udara jika diketahui ketinggian pada suatu tempat. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Cara Mengukur Tekanan Gas pada Manometer Terbuka